基板互連技術
發布時間:2011/8/25 14:03:49 訪問次數:2412
(一)基板互連的高密度與精細化—HDI QG82945PL
隨著電子信息產業的發展，電子產品趨于微小型化、多功能和復雜化，對基板互連不斷提出新的挑戰：
①集成電路越來越復雜，外引線數越來越多，引線距離越來越小；
②信號傳送的速度要求越來越高，為了減小傳輸損耗，接點間互連線的長度要求盡可能縮短；
③縮短互連線以降低電磁干擾( EMI)的要求越來越高；
④BGA、CSP、QFN等越來越微小型化器件的出現。
滿足上述越來越高要求的有效方法就足基板的多層化和高密度化。如今，多層高密度基板已經成為傳統印制電路發展的方向。
多層高密度基板在發展中曾經有過多種名稱：序列式增層法(sequence build upprocess，SBU)；微孔制程(micro via process，MVP)，多層板(multilayer board，MLB)，增層式多層板(build up multilayer board，BUM)等。IPC（電子工業連接協會）提出將這類產品稱為HDI(high density intrerconnection technology)。HDI直接翻譯就是高密度連接技術，一般業界稱為HDI板或高密度電路板。
目前，HDI沒有確切的定義。綜合有關資料，可以歸納出高密度互連多層板具有以下基本特征：
①微導通孔（包括盲孔、埋孔）的孔徑≤150μm;
②有微孔，且接點(connection)密度≥130點/in2；
③導線寬和間距≤lOOμm;
④布線密度(設通道網格為0. 05in)超過117in/in2。
目前高水平的多層PCB圖形設計技術，其導體線寬和間距也已達到了50μm和25μm級的微細化水平，在集成電路的0.05in引腳之間，可以通過3條似上印制導線。以BGA、CSP為典型代表的塑料封裝基板有了迅猛的發展。一些采用不含溴、銻的綠色阻燃劑的新型基板迅速興起和走向市場。十幾層基板的生產和應用已較普遍，也有三四十層基板的應用實例，甚至已有達到六十層以上的陶瓷PCB，但目前常用的還是幾層的基板。圖6.2.1所示為印制電路板布線密度發展示意圖，圖6.2.2所示為典型HDI印制電路板結構示意圖。
由于HDI制造已經進入微米量級，傳統的印制電路板制造技術已經無能為力，必須有新技術、新工藝作為支撐。例如高密度布線要求縮小通孔的孔徑，傳統的機械鉆孔加工技術已不能適應，為此，化學加工法或激光技術已得以應用；再如傳統布線圖形采用光繪
法，精度有限，現已使用激光直接成像技術，它無需制作圖形底片和制版，可以通過CAD/CAM系統直接繪制出超精密布線圖形，還縮短了設計和生產周期。
(二)基板互連的柔性化—FPC
近年快速發展的撓性印制電路板(FPC)是基板互連的后起之秀，應用非常廣泛：
①電氣互連技術的幾個主要層面都可以使用撓性板——從芯片封裝到板級組裝，直到整機互連；
②撓性板與其他電路連接既可以使用永久性連接（焊接或黏結），又可以使用可分離連接（通過連接器）；
③撓性板可實現高效率3D互連；
④可以取代一部分線纜連接，特別是工作于運動狀態的連接線纜；
⑤在印制電路制造廠直接提供剛一撓性板，省去互連工序。
圖6.2-3是撓性板在數碼相機中應用的一個實例，由于數碼相機CCD與主電路的連接采用撓性板，使機殼內布局非常靈活，而且撓性板上可以搭載芯片或其他元器件，這是使用連接電纜不能實現的。圖6.2.4所示為撓性板專用高密度連接器，可用于厚度為0.2mm、節距為0.4mm的撓性板互連。 Q1154A
(三)基板互連的新秀-ICB
為了縮小體積，比較復雜的印制電路板都采用多層板技術。把一部分元器件（主要是電阻、電容或電感等無源元件）埋人多層PCB的內部，這樣可以減小印制電路板面積，提高組裝密度。這種技術稱為集成元件印制板(integrated component board．ICB)或元件
埋人技術，如圖6.2.5所示。早期的ICB利用低溫共燒陶瓷(LTCC)技術，將需內埋的元件設計到基板內采用厚膜技術成形，如圖6.2.6所示。由于其在熱性質及介電性質方面的優點，適合應用在高頻通信電路設計及RF模塊等產品上，但由于萁制作過程中產生的高溫以及陶瓷基板成本過高，普遍應用還受到限制。樹脂基板內埋元件的研發工作也在快速發展中，因其具有低成本優勢，將會取代一部分以陶瓷為基板的內埋基板，以及部分傳統元件表面貼裝的印制電路板組件。隨著技術的發展，一部分有源元件也可以埋人，是很有發展前途的電路互連技術。
由于ICB實現了元器件布局和互連布線的立體化，縮小了基板面積，縮短了互連線長度，提高了互連密度，因而不僅為電子系統微小型化和輕型化提供了有效支持，而且有利予系統提高傳輸效率和電磁兼容性能。不適應小批量多品種模式、可維修性差以及工藝復雜性是這種技術的不足，也是制約其普遍應用的關鍵。
傳統基板擔負著導電、絕緣、支撐三大基本功能，當它實現了內埋元件和IC芯片等電子組件之后，其功能已經出現了延伸，可以看做是元件、組件和互連一體化的功能板，或認為是集成系統板。
(四)基板互連的奇兵-MID
MID是molded interconnect devices的縮寫，中文直譯是模塑互連組件，目前尚無標準術語。‘這種技術是指在注塑成形的塑料殼體的表面上，制作有電路功能的導線、圖形，并且可以安裝元器件，從而將普通的電路板具有的電弋互連功能、支承元器件功能和塑料殼體的支撐、防護等功能以及由機械實體與導電圖形結合而產生的屏蔽、天線等功能集成于一體，形成所謂三維模塑互連組件，相當于一種立體PCB，因而業內常用“3D-MID”縮寫名稱。圖6.2.7所示是MID技術功能示意圖，圖6.2.8所示是一個帶有金屬互連圖形的塑料殼體實例。
(一)基板互連的高密度與精細化—HDI QG82945PL
隨著電子信息產業的發展，電子產品趨于微小型化、多功能和復雜化，對基板互連不斷提出新的挑戰：
①集成電路越來越復雜，外引線數越來越多，引線距離越來越小；
②信號傳送的速度要求越來越高，為了減小傳輸損耗，接點間互連線的長度要求盡可能縮短；
③縮短互連線以降低電磁干擾( EMI)的要求越來越高；
④BGA、CSP、QFN等越來越微小型化器件的出現。
滿足上述越來越高要求的有效方法就足基板的多層化和高密度化。如今，多層高密度基板已經成為傳統印制電路發展的方向。
多層高密度基板在發展中曾經有過多種名稱：序列式增層法(sequence build upprocess，SBU)；微孔制程(micro via process，MVP)，多層板(multilayer board，MLB)，增層式多層板(build up multilayer board，BUM)等。IPC（電子工業連接協會）提出將這類產品稱為HDI(high density intrerconnection technology)。HDI直接翻譯就是高密度連接技術，一般業界稱為HDI板或高密度電路板。
目前，HDI沒有確切的定義。綜合有關資料，可以歸納出高密度互連多層板具有以下基本特征：
①微導通孔（包括盲孔、埋孔）的孔徑≤150μm;
②有微孔，且接點(connection)密度≥130點/in2；
③導線寬和間距≤lOOμm;
④布線密度(設通道網格為0. 05in)超過117in/in2。
目前高水平的多層PCB圖形設計技術，其導體線寬和間距也已達到了50μm和25μm級的微細化水平，在集成電路的0.05in引腳之間，可以通過3條似上印制導線。以BGA、CSP為典型代表的塑料封裝基板有了迅猛的發展。一些采用不含溴、銻的綠色阻燃劑的新型基板迅速興起和走向市場。十幾層基板的生產和應用已較普遍，也有三四十層基板的應用實例，甚至已有達到六十層以上的陶瓷PCB，但目前常用的還是幾層的基板。圖6.2.1所示為印制電路板布線密度發展示意圖，圖6.2.2所示為典型HDI印制電路板結構示意圖。
由于HDI制造已經進入微米量級，傳統的印制電路板制造技術已經無能為力，必須有新技術、新工藝作為支撐。例如高密度布線要求縮小通孔的孔徑，傳統的機械鉆孔加工技術已不能適應，為此，化學加工法或激光技術已得以應用；再如傳統布線圖形采用光繪
法，精度有限，現已使用激光直接成像技術，它無需制作圖形底片和制版，可以通過CAD/CAM系統直接繪制出超精密布線圖形，還縮短了設計和生產周期。
(二)基板互連的柔性化—FPC
近年快速發展的撓性印制電路板(FPC)是基板互連的后起之秀，應用非常廣泛：
①電氣互連技術的幾個主要層面都可以使用撓性板——從芯片封裝到板級組裝，直到整機互連；
②撓性板與其他電路連接既可以使用永久性連接（焊接或黏結），又可以使用可分離連接（通過連接器）；
③撓性板可實現高效率3D互連；
④可以取代一部分線纜連接，特別是工作于運動狀態的連接線纜；
⑤在印制電路制造廠直接提供剛一撓性板，省去互連工序。
圖6.2-3是撓性板在數碼相機中應用的一個實例，由于數碼相機CCD與主電路的連接采用撓性板，使機殼內布局非常靈活，而且撓性板上可以搭載芯片或其他元器件，這是使用連接電纜不能實現的。圖6.2.4所示為撓性板專用高密度連接器，可用于厚度為0.2mm、節距為0.4mm的撓性板互連。 Q1154A
(三)基板互連的新秀-ICB
為了縮小體積，比較復雜的印制電路板都采用多層板技術。把一部分元器件（主要是電阻、電容或電感等無源元件）埋人多層PCB的內部，這樣可以減小印制電路板面積，提高組裝密度。這種技術稱為集成元件印制板(integrated component board．ICB)或元件
埋人技術，如圖6.2.5所示。早期的ICB利用低溫共燒陶瓷(LTCC)技術，將需內埋的元件設計到基板內采用厚膜技術成形，如圖6.2.6所示。由于其在熱性質及介電性質方面的優點，適合應用在高頻通信電路設計及RF模塊等產品上，但由于萁制作過程中產生的高溫以及陶瓷基板成本過高，普遍應用還受到限制。樹脂基板內埋元件的研發工作也在快速發展中，因其具有低成本優勢，將會取代一部分以陶瓷為基板的內埋基板，以及部分傳統元件表面貼裝的印制電路板組件。隨著技術的發展，一部分有源元件也可以埋人，是很有發展前途的電路互連技術。
由于ICB實現了元器件布局和互連布線的立體化，縮小了基板面積，縮短了互連線長度，提高了互連密度，因而不僅為電子系統微小型化和輕型化提供了有效支持，而且有利予系統提高傳輸效率和電磁兼容性能。不適應小批量多品種模式、可維修性差以及工藝復雜性是這種技術的不足，也是制約其普遍應用的關鍵。
傳統基板擔負著導電、絕緣、支撐三大基本功能，當它實現了內埋元件和IC芯片等電子組件之后，其功能已經出現了延伸，可以看做是元件、組件和互連一體化的功能板，或認為是集成系統板。
(四)基板互連的奇兵-MID
MID是molded interconnect devices的縮寫，中文直譯是模塑互連組件，目前尚無標準術語。‘這種技術是指在注塑成形的塑料殼體的表面上，制作有電路功能的導線、圖形，并且可以安裝元器件，從而將普通的電路板具有的電弋互連功能、支承元器件功能和塑料殼體的支撐、防護等功能以及由機械實體與導電圖形結合而產生的屏蔽、天線等功能集成于一體，形成所謂三維模塑互連組件，相當于一種立體PCB，因而業內常用“3D-MID”縮寫名稱。圖6.2.7所示是MID技術功能示意圖，圖6.2.8所示是一個帶有金屬互連圖形的塑料殼體實例。
上一篇：微連接、精密連接與微電子焊接
上一篇：焊接技術
相關技術資料- 9-26聯型穩壓電源的工作原理
熱門點擊
- TSV技術
- LM393/LM2903低功率低偏移電壓雙路
- 怎樣用萬用表對電阻器進行簡單測試？
- 出租車里程計價表
- 常用敏感元件
- 自制簡易金屬傳感器電路
- 電子封裝
- 可靠性分析工具與CAD/CAE
- 電阻器的標志代號、型號和名稱的定義
- 集成電路設計原則
推薦技術資料
- 中國傳媒大學傳媒博物館開
- 傳媒博物館開館儀式隆童舉行。教育都i國家廣電總局等部門... [詳細]
公網安備44030402000607
